随着有限元等数值方法和计算机技术的发展，土工问题的研究已有可能考虑土体的真实应力应变关系来进行应力位移的计算分析，并且可以将土的变形问题和强度问题看成是土体应力—变形过程的不同阶段，而无需将它们截然分开。以基础的荷载—沉降问题为例，如图1.1.1所示。传统的计算方法在沉降计算中基本上用线弹性理论；在承载力计算中又是按刚塑性模型。若以弹性—完全塑性模型进行分析，则P＜Pc（Pc为临塑荷载）可认为地基完全处于弹性阶段；Pc≤P≤Pu（Pu为极限荷载）则地基同时存在弹性和塑性区，且后者并未完全连通的，此阶段称为弹塑性阶段。当P=Pu时则地基下形成连续的塑性区，地基整体破坏了。为充分发挥地基承载力，荷载可以用到第二阶段的弹塑性状态，而这一阶段地基的变形是非线性的，按线弹性理论计算的沉降则是不符合实际的，如图1.1.1所示。目前设计计算中虽然也有一些基础非线性沉降计算的方法[1，2]，但也是一种半经验的方法；再者，在沿海一些软土地基上的路堤工程，考虑土体非线性后的实际沉降比按压缩模量计算的沉降大2～3倍[3]，由于对实际沉降估计不足，往往会造成工程事故。因此，要合理计算基础的非线性沉降和基础下土体的应力状态，正确的方法是要考虑土体的非线性或弹塑性本构关系，若只用线弹性的土体本构关系，则是无法得到基础的非线性沉降曲线的。另外，一些涉及引起高应力水平和复杂应力路径的工程问题，也不是以往单纯工程经验及传统方法所能解决的。一些重大建设工程，如土石坝工程、三峡工程二期围堰等重大的土工工程，如果没有现代土力学的发展，现代计算技术和土的本构关系的研究，要进行合理的设计是难以想象的，因为土的应力分布和变形主要取决于土的应力—应变关系，如果对重大岩土工程中的应力分布和变形没有一个合理的预测是很难进行安全、经济的设计。因此，随着科学技术的发展和重大土木工程建设的不断出现，传统或经典的不考虑土体真实本构关系的理论已不能满足现代工程设计的需要。由于计算机技术的发展和有限元等数值方法的创立以及土力学基本理论的建立，现代土力学的发展关键是土的力学特性——土的本构关系的研究及本构模型的建立。
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图1.1.1 基础沉降的P～S曲线
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